亓文海

（山東省調(diào)水工程運(yùn)行維護(hù)中心棘洪灘泵站,山東 青島 250199）

大型立式水泵機(jī)組的安裝一般以導(dǎo)葉體的水導(dǎo)軸窩作為基準(zhǔn)件,用求心器和內(nèi)徑千分尺來(lái)測(cè)定通過(guò)該基準(zhǔn)的中心鉛垂線,然后以該鉛垂線為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)調(diào)整已就位待調(diào)整的其他各固定部件的中心。因此,水導(dǎo)肘窩法蘭面的測(cè)量調(diào)整是機(jī)組安裝的重要環(huán)節(jié)。

導(dǎo)葉體的水導(dǎo)軸窩安裝必須先確定高程,機(jī)組的高程均以水泵葉輪中心高程為基準(zhǔn),水泵葉輪中心高程決定于立式水泵的氣蝕余量,也就是水泵葉輪中心的淹沒(méi)深度,要保證水泵機(jī)組最低淹沒(méi)深度能正常抽水運(yùn)行。規(guī)范規(guī)定葉輪中心安裝高程的標(biāo)準(zhǔn),允許偏低于設(shè)計(jì)高程1～3mm,因此我們從基礎(chǔ)墊鐵開(kāi)始就要嚴(yán)格控制安裝高程,基礎(chǔ)墊鐵的表面高程也要偏低2～3mm左右,而且一般圖紙?zhí)峁┑母叱讨挥腥~輪中心高程,其它部位的高程都要以葉輪中心位置為基礎(chǔ),其他部件的實(shí)際高程均要以實(shí)物的實(shí)際尺寸來(lái)推算到相應(yīng)位置的高程,各臺(tái)機(jī)組均不完全一樣,因各部件的實(shí)際尺寸只要不大于規(guī)定的公差范圍就合格,所以與設(shè)計(jì)圖紙尺寸有一定的誤差。裝配后的累計(jì)誤差就會(huì)比較大,因此各臺(tái)機(jī)組的基礎(chǔ)板的安裝高程就不一樣,所以契形墊鐵的預(yù)埋高程也就不一樣[1]。

要保證葉輪中心安裝高程在規(guī)定的范圍內(nèi),必須對(duì)機(jī)組各部位的零部件進(jìn)行實(shí)際測(cè)量,有些部件還必須進(jìn)行預(yù)裝后進(jìn)行測(cè)量。定好安裝高程后,開(kāi)始安裝基礎(chǔ),吊裝導(dǎo)葉體以下部件,測(cè)量調(diào)整導(dǎo)葉體水導(dǎo)軸窩的中心和水平。

1 調(diào)整水導(dǎo)軸窩的中心位置

1.1 首先在主機(jī)層,找出土建施工測(cè)放在地面上的縱橫中心線[2,3]。

1.2 用釣魚線在電機(jī)坑上方按地面的縱橫中心拉上十字中心線,并在機(jī)坑上架起腳手架及腳手板,注意不能與十字中心線相碰。

1.3 在導(dǎo)葉體水導(dǎo)軸窩法蘭處也用釣魚線拉起十字縱橫中心線。

1.4 在電機(jī)坑十字中心線上方搭起鋼管十字架,而后按X-X',y-y′四個(gè)方向,用四只重錘球吊線至水導(dǎo)軸窩的十字線上,錘尖距十字線高度約5mm 左右,上部吊線靠緊電機(jī)坑的十字線。檢查軸窩處的錘球下的十字線,判斷軸窩中心位置偏移量,而后在水泵基礎(chǔ)耳側(cè)面與水泵層的隔墻墩之間量好尺寸,加工管道千斤頂以及水泵基礎(chǔ)墩與導(dǎo)葉體外殼之間的距離,也加工管道千斤頂。水泵基礎(chǔ)墩每側(cè)架設(shè)兩只管道千斤頂,導(dǎo)葉體外殼與基礎(chǔ)墩之間每側(cè)各架設(shè)一只管道千斤頂,而后用管道千斤頂來(lái)位移泵體,使主機(jī)層的中心線與水導(dǎo)軸窩法蘭上的中心線基本重合,其誤差最大不超過(guò)1mm 左右,中心調(diào)整到位后,將6 只管道千斤頂均頂緊,不讓泵體位移。（管道千斤頂就是用112 ″的鋼管一頭焊一只M24～M30 的螺母,而后旋上螺栓,用調(diào)整螺栓的長(zhǎng)短來(lái)位移泵體）[4]。

2 測(cè)量調(diào)整中間接管法蘭面的安裝高程

2.1 首先找出隔墩墻上的標(biāo)準(zhǔn)葉輪中心高程點(diǎn),而后向上量至中間接管法蘭面的計(jì)算安裝高程,并做好記號(hào)點(diǎn)。

2.2 用軟管水平尺水泡一端與記號(hào)點(diǎn)重合,另一端靠在中間接管的法蘭上,看水泡是否高于中間接管法蘭面1～3mm,并測(cè)量四個(gè)方位進(jìn)行比較,做好記錄。若是水泡高于法蘭面,證明法蘭面安裝高程偏低,若是水泡偏低于法蘭面,證明法蘭面的安裝高程偏高于標(biāo)準(zhǔn)高程,在調(diào)整水導(dǎo)法蘭面的水平時(shí),高程偏低時(shí),調(diào)整水平時(shí)只升不降,若水平偏高時(shí)只降不升,如高程在規(guī)范范圍內(nèi),調(diào)整水平時(shí)升降各半,就可以保持高程變化不大。

3 測(cè)量調(diào)整下水導(dǎo)軸窩法蘭面的水平

3.1 首先按軸窩的法蘭中心點(diǎn)直徑加工一只小型固定水平梁供安裝可調(diào)水平梁及合像水平儀。

3.2 安裝合像水平儀時(shí),可調(diào)旋鈕應(yīng)與可調(diào)水平梁的單獨(dú)旋鈕保持一致,并用相色帶將水平儀牢固的固定在可調(diào)水平梁上,固定水平梁的三只地腳螺栓應(yīng)用螺母緊固,螺栓頭部應(yīng)磨尖頭[5],其三只螺栓的高度基本一致。

3.3 在軸窩法蘭面上按照中心線的位置選好X-X',y-y′測(cè)點(diǎn),一般稱為東、西、南、北四個(gè)方位,法蘭面上要用細(xì)砂紙打磨干凈。

3.4 首先將水平儀架設(shè)在南- 北方位,以向南方向調(diào)整合像水平儀上的旋鈕,使大數(shù)窗口的讀數(shù)指針調(diào)整在5 字上,旋鈕讀數(shù)在0 位上,而后調(diào)整可調(diào)水平梁上的旋鈕,使水平儀的窗口中的兩半圓形水泡重合（水平位置）,而后將固定水平梁旋轉(zhuǎn)180°。調(diào)整合像水平儀上的旋鈕,使水平儀的兩半圓形水泡重合,再讀出大窗口的讀數(shù)加旋鈕的讀數(shù),若是大窗口的讀數(shù)大于5,為正數(shù),說(shuō)明北偏高,若是小于5 為負(fù)數(shù),北偏低,旋鈕的讀數(shù)如果是正數(shù),旋鈕的讀數(shù)多少就是多少,若是負(fù)數(shù),旋鈕讀數(shù)應(yīng)倒讀,例如大窗口為6～7 之間,旋鈕的讀數(shù)為80,這時(shí)最大水平數(shù)為1.8mm/M,若是大數(shù)在2～3 之間,旋鈕的讀數(shù)在75上,而實(shí)際最大讀數(shù)是-2.25mm/M。測(cè)量時(shí),記錄的方式如圖1所示。

圖1 記錄的方式

南北方向測(cè)量后再測(cè)東西向,也可直接測(cè)量,將固定水平梁轉(zhuǎn)到旋鈕對(duì)準(zhǔn)東方位置,并將水平儀大數(shù)調(diào)至5,小數(shù)調(diào)至0位,調(diào)整可調(diào)水平梁,使水平儀水泡重合水平,再旋轉(zhuǎn)固定梁,使旋鈕對(duì)準(zhǔn)西位置,調(diào)水平儀,讀出最大值,大數(shù)在7～8 之間,小數(shù)在32 上,其誤差為+2.32mm/M,從以上測(cè)量的數(shù)字來(lái)判斷,泵體應(yīng)為西南方位偏高,東北方位偏低[6]。

3.5 用計(jì)算的方法來(lái)求出最大傾斜值以及傾斜點(diǎn)的方位：

由計(jì)算得到最大偏差角為南偏西46°左右,最大偏差值為3.25mm

如果用圖解法（圖2）：南北方位直角為2.25,東西為2.32,偏差角約45°。

圖2 圖解法

不管是計(jì)算法還是圖解法,其誤差最大傾斜量及偏差角均為一致,所以在45 方位直接用水平儀測(cè)量出泵體的最大傾斜量。

具體操作如下,首先按照45°方位架設(shè)水平梁,其水平儀旋鈕向西南方向,并將水平儀大數(shù)調(diào)至5,小數(shù)調(diào)至0,然后調(diào)可調(diào)水平梁,使水平儀的水泡重合在水平位置。而后在西南方位降楔形可調(diào)墊鐵或是在東北方位升楔形可調(diào)墊鐵（一般高程要求偏低,所以以升為主,在升調(diào)墊鐵時(shí),也調(diào)整水平儀的旋鈕,始終保持水平儀的氣泡重合,直至調(diào)到水平儀讀數(shù)為-1.62mm為止。而后再重新復(fù)測(cè)東西向和南北向的水平度,這時(shí)軸窩法蘭的水平度應(yīng)接近水平位置,如果東西向以或南北向的水平度大于0.04mm/M,再微調(diào)一兩次水導(dǎo)軸窩的水平就符合規(guī)范要求了。

3.7 當(dāng)水平調(diào)整好后還必須復(fù)測(cè)中心及高程,要中心位置不大于2mm,安裝高程偏低于0～3mm,水平偏差不大于0.04mm/M,整個(gè)調(diào)整過(guò)程算是初步合格?？梢杂秒姾笇⒌啬_螺栓與砼的露筋焊接,并用φ20 的鋼筋將水泵兩側(cè)支撐的管道千斤頂焊接牢固,并與地面焊牢,防止千斤頂?shù)袈?。通知土建施工單位立模澆二期?二期砼要求采用膨脹砼,或是采用水泥灌漿料,灌漿料不需要用振倒器振倒,而且強(qiáng)度較高。

待二期砼澆好養(yǎng)護(hù)7～10 天后,拆模以后再?gòu)?fù)測(cè)一次高程中心水平,并通過(guò)監(jiān)理驗(yàn)收,其驗(yàn)收表如下,驗(yàn)收時(shí),支撐管道千斤頂均已拆除。

4 測(cè)量調(diào)整上水導(dǎo)軸承窩的垂直同心度

立式水泵機(jī)組的垂直同心度都是以下水導(dǎo)軸窩的上止口為基準(zhǔn)的,而下水導(dǎo)軸窩分上下兩道止口,也有垂直同心度,但是規(guī)范規(guī)定下水導(dǎo)軸窩法蘭的水平標(biāo)準(zhǔn)是≤0.04mm/m,如果合格就不再測(cè)量下止口的垂直同心度了。我們也多次實(shí)踐測(cè)量,水導(dǎo)軸窩法蘭的水平合格時(shí),再測(cè)它的垂直同心度也一定能合格,所以下水導(dǎo)的兩止口就不需要再測(cè)垂直同心度了。上水導(dǎo)軸窩垂直同心度的測(cè)量步驟和方法如下：

4.1 首先在主機(jī)層電機(jī)坑的上方架設(shè)測(cè)同心的專用支架,支架下方墊絕緣橡膠墊,保證專用支架與地面絕緣,搭好腳手板供工作人員調(diào)整求心器,并在專用支架上裝好求心器。

4.2 在葉輪上法蘭上放上專用機(jī)油桶,而后將求心器的鋼琴線上吊一重物放至油桶處,并與專用重錘聯(lián)接好,收緊鋼琴線,使重錘懸掛在機(jī)油桶內(nèi),為防止風(fēng)吹鋼琴線晃動(dòng)影響測(cè)量準(zhǔn)確性,重錘應(yīng)全部浸沒(méi)在汽輪機(jī)油里。

4.3 接好電池、耳機(jī)等電氣回路線,回路導(dǎo)線的兩端分別連接專用支架和被測(cè)金屬部件。

4.4 以水泵下水導(dǎo)軸窩的上止口為準(zhǔn),從東西南北四個(gè)方位分別用鋼直尺量鋼琴線至止口的距離,通過(guò)移動(dòng)鋼琴線調(diào)整到四個(gè)方位距離相同。

4.5 在求心器的東西南北向各架設(shè)一只百分表,百分表的指針垂直對(duì)準(zhǔn)求心器兩個(gè)方向的活動(dòng)板。

4.6 用內(nèi)徑千分尺電氣回路法測(cè)量調(diào)整下水導(dǎo)軸窩上止口的鋼琴線的中心位置,測(cè)量方法是：操作人員戴上耳機(jī),用內(nèi)徑千分尺一頭緊靠在上水導(dǎo)軸窩的上止口,另一頭（活動(dòng)尺頭）對(duì)準(zhǔn)鋼琴線上下左右晃動(dòng),并慢慢調(diào)整尺頭的長(zhǎng)度,當(dāng)內(nèi)徑千分尺測(cè)頭剛碰到鋼琴線時(shí),電氣回路就接通,耳機(jī)里就會(huì)發(fā)出喀喀聲響,當(dāng)發(fā)出聲響時(shí),千分尺調(diào)小0.01 毫米就不響。再恢復(fù)到原來(lái)的測(cè)量數(shù),耳機(jī)就發(fā)出輕微的喀喀聲,這時(shí),內(nèi)徑千分尺的讀數(shù)就是要測(cè)量的讀數(shù),用同樣的方法測(cè)出東西南北四個(gè)數(shù)值,并進(jìn)行比較,調(diào)整鋼琴線的位置,直至四個(gè)數(shù)值相等,鋼琴線居中。測(cè)量記錄如圖3。

圖3 測(cè)量記錄圖

一般上水導(dǎo)軸窩的不同心度會(huì)出現(xiàn)兩種情況,而且這兩種情況會(huì)同時(shí)出現(xiàn)。第一種情況是傾斜,第二種情況是偏移,其原因是多方面的。因?yàn)?0°彎管的法蘭面與中間接管的法蘭面聯(lián)接時(shí)是靠法蘭止口來(lái)固定聯(lián)接的,法蘭的公母止口有一定的間隙,安裝時(shí)可能偏到一邊,同時(shí)法蘭加工面是有一定公差要求的,只要在允許公差范圍內(nèi)就是合格產(chǎn)品,所以運(yùn)到安裝現(xiàn)場(chǎng)裝配時(shí),各部件的累計(jì)誤差可能會(huì)變大,超出規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)范圍。同時(shí)泵體出水彎管的重力、絲桿的拉力也會(huì)產(chǎn)生一定的彈性撓度,導(dǎo)致上水導(dǎo)軸窩不同心,所以必須調(diào)整至允許誤差范圍內(nèi)。一般調(diào)整上水導(dǎo)軸窩的垂直同心度應(yīng)先校正60°彎管的傾斜度,而后校正偏移。假設(shè)兩道止口測(cè)量的數(shù)值見(jiàn)表1。

表1 假設(shè)兩道止口測(cè)量的數(shù)值

從測(cè)量記錄中看出東西向傾斜,假設(shè)水泵的出水口是在西方位,從測(cè)量的數(shù)值判斷,由于水泵出水管的重力產(chǎn)生的撓度,泵的出水口應(yīng)向上抬高,抬的方法首先是采用收緊出水管拉桿上螺栓來(lái)調(diào)整,同時(shí)在伸縮節(jié)預(yù)埋管底部用管道千斤頂向上頂,調(diào)整的量通過(guò)計(jì)算得來(lái),泵體的垂直傾斜的三角形與出水管中心線下沉的三角形為一個(gè)相似三角形,兩相似三角形的直角邊之比是相等的,所以由以下公式計(jì)算：

a.已知上止口與下止口的垂直距離假設(shè)為650mm。

c.水泵軸窩中心至出水管口的直線距離假設(shè)為4500mm。

d.出水口應(yīng)抬高的數(shù)值為X（絲）

相似三角形公式 L:S=L1：S1

650：60.5=4500：X

由計(jì)算得知,水泵出水口處的中心位置應(yīng)抬高419 絲

在出水管端的底部架設(shè)一只百分表,指針頂住出水管的外殼或內(nèi)壁,若指向外殼,抬高時(shí)百分表為負(fù)值應(yīng)抬-419 絲,若指在內(nèi)壁上,讀數(shù)應(yīng)為正值,收緊吊水泵的拉桿花蘭螺絲,同時(shí)在出水管預(yù)埋管的底部,用管道千斤頂向上頂,靠機(jī)組的鋼鐵彈性及變形量使出水管抬高419 絲。調(diào)整后再測(cè)量對(duì)中及上水導(dǎo)的垂直同心度,假設(shè)測(cè)得數(shù)值見(jiàn)表2。

表2

在中間接管與60°彎管的聯(lián)接法蘭處先按（東南）、（西北）、（西南）、（東北）這四個(gè)方位拆除4 個(gè)或8 個(gè)聯(lián)接螺栓,分別架設(shè)4 個(gè)或8 個(gè)錯(cuò)位器,在東側(cè)和南側(cè)中間接管與60°彎管聯(lián)接法蘭處各架設(shè)一只百分表,支在60°彎管的法蘭面上,百分表的指針垂直于中間接管的法蘭面,監(jiān)視60°彎管位移量。將兩只百分表指針調(diào)到0 位,大數(shù)調(diào)到5 字上（10mm的量程百分表）,而后松開(kāi)中間接管與60°彎管聯(lián)接的所有的螺絲螺母,并看百分表的變化,用錯(cuò)位器將百分表調(diào)到原位,而后用錯(cuò)位器向東南方向移動(dòng)15 絲,而后再緊固所有的螺絲,拆除錯(cuò)位器,緊固螺絲并重新測(cè)量調(diào)整垂直同心度,垂直同心度的標(biāo)準(zhǔn)為0.08mm(8 絲),調(diào)整好垂直同心度后,在出水管的預(yù)埋管四周用自制的管道千斤頂頂牢,防止?jié)捕陧艜r(shí)有位移,并用二期部分的外露鋼筋,用其它短鋼筋與預(yù)埋管搭焊牢固[7]。底座若是鑄鐵件,就不要焊接,只用管道千斤頂頂牢,并用鋼筋將千斤頂焊牢即可,再立模澆二期砼。待砼達(dá)到80%以上強(qiáng)度,再重新測(cè)量一次垂直同心度,合格后請(qǐng)監(jiān)理驗(yàn)收,并做好記錄。